На основе спектроскопии. Калининградские ученые нашли метод определения возраста янтаря

Научный коллектив Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта разрабатывает новый метод определения возраста янтаря с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света (рамановской спектроскопии). Метод позволяет анализировать молекулярную структуру и химический состав янтаря без повреждения образца.

Мы освещаем образец янтаря лазерным лучом и анализируем спектр неупруго рассеянного света. Янтари разного возраста и происхождения имеют характерные спектральные отпечатки. Сравнивая спектры разных образцов между собой и с известными данными литературы, мы можем идентифицировать янтарь и определить его возраст.

• Андрей Зюбин, кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией математического моделирования оптических свойств наноматериалов, старший научный сотрудник НОЦ «Фундаментальная и прикладная фотоника. Нанофотоника» БФУ им. И. Канта

Для совершенствования метода используются образцы из геологической коллекции Брестского государственного университета им. А.С. Пушкина, возраст вмещающей породы которых известен. Исследовательская группа работает над созданием обширной спектральной библиотеки янтарей различного возраста и генезиса, используя образцы из авторитетных музейных и геологических коллекций. «Наша цель — создать своего рода «шкалу» или набор спектральных маркеров, которые будут надежно коррелировать с возрастом янтаря, — говорит А. Зюбин. — Это позволит датировать янтари, о которых нет никакой геологической информации, например, янтарные артефакты из археологических раскопок или частных коллекций».

В настоящее время точное определение возраста янтаря возможно по возрасту вмещающей породы, поэтому исследования возраста окаменевшей смолы напрямую восполнит данный пробел.

Ученые отмечают ряд преимуществ нового метода. Он неразрушающий (образец не повреждается в ходе анализа), требует минимальной пробоподготовки и может быть реализован с помощью портативного оборудования. Последнее особенно важно для исследования музейных коллекций, когда нет возможности отправлять ценные экспонаты в лабораторию. Помимо датировки, спектроскопический анализ позволяет выявлять фальсификаты, уточнять географическое происхождение янтаря, обнаруживать следы обработки и консервации камня.

Голубой, красный или иной цвет янтаря определяется его химическим составом, который мы можем детально изучить с помощью спектроскопии. Это дает возможность отличать не только подделки, но и янтари из разных месторождений.

• Андрей Зюбин

Метод потенциально применим и для изучения процессов формирования янтаря. Исследователи предполагают, что в ходе «старения» янтаря в земной коре его молекулярная структура претерпевает изменения, связанные с полимеризацией и деполимеризацией компонент. Анализ этих изменений посредством спектроскопии может стать ключом к точному определению возраста янтаря. В настоящее время ученые работают над проверкой этой гипотезы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Data in Brief. В дальнейшем ученые БФУ планируют расширять спектральную базу данных и совершенствовать методику, вплоть до создания автоматизированных систем экспресс-диагностики янтаря по аналогии с детекторами подлинности банкнот. Разрабатываемый метод найдет применение в геммологии, палеонтологии, археологии и музейном деле.

Исследование поддержано грантом РНФ № 23-22-10023 «Фундаментальные основы разработки нового метода оценки относительного возраста и географического происхождения ископаемых смол мира на примере балтийского янтаря».

Фото предоставлено БФУ им. Канта (Freepik)